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¿En qué condiciones podemos considerar que el coeficiente de restitución es independiente de la velocidad?

En los libros de texto de matemáticas de secundaria, una pelota que rebota suele considerarse un ejemplo de decaimiento exponencial.

Esto se puede deducir fácilmente si se supone que el coeficiente de restitución es independiente de la velocidad.

Sin embargo, sé que existen múltiples fenómenos que pueden provocar una pérdida de energía dependiente de la velocidad en la colisión:

  • deformaciones plásticas
  • modos de ondas generadas en la superficie y en la bola
  • algunos efectos viscoelásticos

comparar: Comportamiento de una pelota inelástica que rebota repetidamente en el suelo también aquí .

Entonces, ¿en qué condiciones se puede considerar que el coeficiente de restitución es una constante independiente de la velocidad y por qué? ¿Cuáles son las razones físicas básicas para considerarlo (en circunstancias especiales) como una constante?

Como tengo en mente ejemplos de secundaria, quizá sea más fácil limitar la pregunta a ciertos ejemplos típicos que aparecen en los libros de texto de matemáticas o física de secundaria:

  • una bola metálica (diámetro 2 cm) lanzada (desde el reposo) desde 1 m de altura
  • una bola de madera (diámetro 2 cm) lanzada (desde el reposo) desde 1 m de altura
  • una pelota de tenis lanzada (desde el reposo) desde 2 m de altura
  • una pelota de baloncesto lanzada (desde el reposo) desde 3 m de altura

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Depende del material del objeto que rebota y del material sobre el que rebota.

Desgraciadamente, no hay fórmulas matemáticas para predecirlo y todo se descubre mediante experimentos:

He encontrado este estudio, por ejemplo, que explora el COR para diferentes materiales que rebotan en diferentes superficies: https://www.researchgate.net/profile/Khairul-Ismail-6/publication/260991737_Coefficient_of_restitution_of_sports_balls_A_normal_drop_test/links/57a021d808aec29aed214c06/Coefficient-of-restitution-of-sports-balls-A-normal-drop-test.pdf?origin=publication_detail

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